TDE-85环氧树脂固化动力学的DSC和DMA研究

根据DSC和DMA测试曲线,分别用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa、Friedman-Reich-Levi模型计算了TDE-85/THPA环氧树脂体系的固化动力学参数。Kissering法所得活化能较低,其他几种计算方法所得活化能比较一致,相对误差在10%之内。将Gaussian分布应用于分峰法,计算了每个反应的动力学参数,模拟结果与DSC曲线具有很好的一致性。双峰表明,固化过程包含2个化学反应,缩水甘油脂基的反应活性比脂环基高。利用外推法确定了固化工艺为100℃/6 h+130℃/4 h+160℃/2 h。

最概然Malek法分析TDE-85/MeNA环氧树脂体系固化机理

采用非等温DSC法对三官能团环氧树脂TDE-85与甲基纳迪克酸酐(MeNA)固化体系进行了放热特性分析,升温速率分别为5k/min、10k/min、15k/min、20k/min、25k/min及35k/min。在此基础上重点提出最概然Malek-Flynn-Wall-Ozawa分析法,对其固化反应机理进行固化动力学参数分析,建立了能够正确描述固化反应过程的机理模型。该方法求得固化体系反应表观活化能为E=67.05kJ/mol,表观指前因子为A=5.05×109s-1,反应机理函数为f(a)=22.24(1-a)1.76。最后通过实验数据对最概然Malek-Flynn-Wall-Ozawa分析法进行验证,证明该方法能够精确的描述固化反应过程和机理特征。

TDE-85环氧树脂丙烯酸酯的合成及其UV固化特性的研究

本文研究了TDE-85环氧树脂丙烯酸酯的合成方法，讨论了合成条件（催化剂的种类与用量，反应温度及时间，投料比，反应类型及不饱和酸种类的选择等）对合成反应及合成产物性状的影响。另外，还考察了该合成产物的UV固化特性。

TDE-85环氧/碳纤维复合材料热老化试验研究

采用动态热分析仪对TDE-85环氧/碳纤维复合材料进行测试,并在探索试验基础上,开展了一系列温度的热老化试验,选择弯曲强度作为TDE-85环氧/碳纤维材料的贮存寿命评定指标,通过对热老化试验后样品弯曲强度数据的统计分析,预测了其贮存寿命。

TDE-85/E-51/B-63/70酸酐环氧体系力学性能研究

考察了TDE-85/E-51/B-63/70酸酐环氧树脂体系的力学性能,并通过DSC和TG对体系的热性能进行表征,测试结果表明:TDE-85/E-51/B-63/70酸酐体系按比例配比合成产物的拉伸强度达到63.77MPa,剪切强度为23.22MPa,体系在185℃开始固化,在500℃时残碳率达到14%,此体系承力性能及热性能优良。

HGB对TDE-85/E-51/B-63/70酸酐体系性能的影响

考察了HGB对TDE-85/E-51/B-63/70酸酐体系力学性能及烧蚀性能的影响,并通过TG和DSC表征了体系热性能。结果表明:加入HGB后,环氧体系剪切强度有所降低,拉伸强度提高18%,耐烧蚀性能提高了20%以上。

Structural characteristics and properties of PU-modified TDE-85/MeTHPA epoxy resin

Diglycidy1-4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylate （TDE-85）/methyl tetrahydro-phthalic anhydride （MeTHPA） epoxy resin was modified by polyurethane（PU）, and its structural characteristics and properties were studied by infrared spectrum analysis （IR）, scanning electronic microscopy （SEM）, mechanics testing and thermogravimetric analysis （TG）. The results indicate that epoxy polymeric network Ⅰ and polyurethane polymeric network Ⅱ are formed in the PU-modified TDE-85/MeTHPA epoxy resin. Meanwhile the PU-modified TDE-85/MeTHPA resins have heterogeneous structure. The miscibility between epoxy （EP） and polyurethane （PU） as well as the phase size are dominantly determined by the mass fraction of polyurethane prepolymer （PUP） in the EP/PU blends. With the increase of PUP mass fraction, the tensile strength, impact strength and thermal stability of the PU-modified TDE-85/MeTHPA epoxy resin all firstly exhibit increasing tendency, and decrease after successively reaching their maxima. When the number-average molecular mass of PPG is 1 000 and the mass fraction of PUP is 15%, the tensile strength, impact strength and thermal stability of materials obtained, compared with TDE-85/MeTHPA epoxy resin, are improved obviously.

聚酰胺酰亚胺的合成及改性环氧树脂体系研究(Ⅱ)TDE-85/DDS和TDE-85/PAI/DDS体系固化行为及其动力学

采用DSC,TBA.FTIR等手段,研究了TDE-85/DDS(4,5-环氧环己烷1,2-二甲酸二缩水甘油酯/二氨基二苯基砜)和TDE-85/PAI/DDS体系的固化行为及其动力学。发现在TDE—85/DDS体系的固化反应行为与TDE—85/m-PDA体系有很大差别,前者由于固化反应起始温度大于107℃,使TDE-85中所含的两种不同结构的环氧基——脂环族环氧基和缩水甘油酯环氧基均能同DDS发生固化反应,它们参加固化反应的起始温度没有明显的差别,固化过程是按一次完成,当TDE—85/DDS体系中加入PAI后,固化反应的活化能稍有提高,放热量有所下降,但对固化过程的规律无明显影响,根据TBA和DSC研究得出的有关数据,确立了该体系的固化制度,并用Arrhenius方程求得TDE-85/DDS体系在凝胶点前的表观活化能为43.9kJ/mol。

TDE-85/DICY/取代脲中温固化体系的固化动力学

采用DSC研究了以双氰胺/取代脲为潜伏型中温固化体系的三官能团环氧树脂TDE-85的固化反应动力学,探讨了反应机理并确定了最佳的固化工艺参数。结果表明,固化温度<140℃时,受扩散效应和双氰胺在环氧树脂中溶解速率的影响,体系的等温固化行为与自催化模型存在偏差;固化温度>150℃后,体系的等温固化行为可用自催化反应模型很好地描述,其表观活化能为86.33 kJ/mol,指前因子为2.68×1010,总反应级数(m+n)为2～3。综合变温DSC和等温DSC的实验结果,可确定体系的最佳固化工艺条件为:120℃下预固化1 h后再升温至150℃保温1 h。

TDE-85/蒙脱土纳米复合材料固化动力学及耐热性能研究

采用插层聚合法将有机蒙脱土(OMMT)引入TDE-85/3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(DED-DM)固化体系中,通过示差扫描量热法(DSC)研究了OMMT改性前后固化体系的非等温固化动力学,采用Ozawa和Crane公式计算了体系的反应活化能和反应级数,确定了固化工艺;研究了OMMT含量对固化物插层效果、玻璃化转变温度、热失重过程及冲击性能的影响。结果表明:OMMT的加入使体系固化反应活化能和反应级数略有升高,这说明OMMT对体系的固化反应有一定的阻碍作用,但不改变固化反应机理。质量分数为1%～3%的OMMT在树脂基体中分散良好,实现纳米复合,材料的玻璃化转变温度明显提高。

硼酸铝晶须增强TDE—85型环氧树脂复合材料研究

以硼酸铝晶须为增强剂 ,以 4 ,5—环氧环己烷— 1,2—二甲酸二缩水甘油酯 (TDE— 85 ) /甲基纳狄克酸酐 (MNA)作为基体 ,采用浇注成型工艺制备晶须增强环氧树脂复合材料。考察了晶须尺寸、表面处理方法、含量对树脂体系力学性能和热性能的影响。结果表明 ,用偶联剂KH5 5 0处理晶须时 ,所用溶剂pH值会影响晶须的处理效果 ,酸化溶剂的效果更好 ;晶须长径比比较大、尺寸分布均匀的晶须其增强效果更好 ;晶须可明显改善体系的力学性能和耐热性 ,其中弯曲强度随晶须含量的增加而增大 ,当晶须含量超过一定量时 ,弯曲强度反而呈现下降趋势 ,晶须对体系冲击强度的影响较小 ,体系的热变形温度随晶须含量的增加而增大 ,在晶须添加量为 15 % (质量分数 )左右时 。

TDE—85/芳香胺树脂基体及碳纤维复合材料性能

选用了一种改性芳香胺来固化ＴＤＥ—８５环氧树脂，得到了一种耐热性、 工艺性及机 械性能都很好的环氧树脂基体，并结合ＦＴ—ＩＲ，ＤＳＣ及凝胶化时间的测试分析对该基体的固化 反应进行了研究．优化了固化工艺制度，并对该基体的Ｔ—７００碳纤维复合材料的性能进行了研 究．实验证明，该基体与碳纤维粘结良好，纤维强度转化率最高可达８６．５％，可用作碳纤维复合材 料湿法缠绕成型用高性能树脂基体．

TDE—85环氧树脂应用性能研究

对于TDE— 85环氧树脂 ,采用间苯二胺 (MPD)、间苯二甲胺 (A— 5 0 )、二氨基二苯基砜 (DDS)、二氨基二苯基甲烷 (DDM)作为固化剂 ,确定了体系的最佳配比 ,通过DTA分析 ,确定了各体系的固化工艺 ,测定了各浇铸体的各项性能。结果表明 ,模量最高达 5 .30GPa ,耐温性 15 0℃～ 2 0

双马来酰亚胺改性TDE－85环氧树脂研究

采用双马来酰亚胺／二烯丙基苯基化合物改性ＴＤＥ－８５环氧／ＭＮＡ酸酐体系，获得了适于树脂传递模塑（ＲＴＭ）成型的高性能复合材料树脂基体。运用粘度曲线、凝胶特性曲线和差热分析对树脂的工艺性进行了研究。结果表明，树脂的注射温度为６０℃，此时粘度只有０．２４Ｐａ·ｓ，工作期大于１２ｈ。固化树脂的热变形温度为２２４℃，室温及１５０℃下弯曲强度分别为１２４ＭＰａ、７３ＭＰａ，冲击强度为１１．３ｋＪ／ｍ２，文中同时介绍了玻璃布复合材料的性能。

TDE—85/芳香族胺固化体系动力学研究

测试了TDE— 85/芳香族胺体系在不同升温速率下的DTA曲线 ,通过Ozawa方程、Kissinger方程计算各体系的活化能 ,利用Crane方程计算各体系的反应级数。结果表明 ,DTA曲线均呈单峰 ,两种计算活化能的方法近似 ,TDE— 85中两种环氧基反应活性近似 ,各体系反应级数均接近于

TDE—85/DDM固化体系性能研究

采用胶化时间与DTA分析 ,研究了TDE— 85 /DDM体系的固化工艺 ,根据Kissinger方程和Oza wa方程 ,得到体系的活化能与反应级数 ,并对浇铸体的力学性能及断口形貌进行了分析。结果表明 ,TDE—85 /DDM体系的固化工艺为 80℃ / 3h + 12 0℃ / 4h + 180℃ / 4h ,活化能为 4 2 74kJ/mol,反应级数为0 95 0 6,机械性能较高 ,是一种强而韧的基体。

纳米SiO_2/蓖麻油封端聚氨酯/环氧树脂复合体系的合成及表征

采用活性稀释剂的环氧基团与纳米SiO2反应这种新型的改性方法,达到对纳米SiO2的表面改性、防止团聚等目的;以环氧树脂(E44)和缩水甘油(glycidyl)同时对蓖麻油聚氨酯预聚体进行封端,与TDE-85环氧树脂共混,组成纳米SiO2/蓖麻油聚氨酯/环氧树脂的复合体系。采用FT-IR、TGA、SEM和万能试验机对体系的相关性能进行表征并采用DMA对体系的阻尼性能进行了测试,结果表明,与传统的蓖麻油聚氨酯/环氧树脂体系相比,这种新型的纳米SiO2/蓖麻油聚氨酯/TDE-85的复合体系具有更加优异的热性能和力学性能,断面形貌显示体系相容性好且纳米SiO2没有发生团聚;加入改性后的纳米SiO2后,提高了复合体系的阻尼性能,随着改性后纳米SiO2的量不断增加,体系的阻尼性能也不断增强。

缠绕用低温快速固化氰酸酯树脂的改性

针对湿法缠绕工艺,在不影响固化温度条件下用TDE-85对氰酸酯树脂进行改性,对改性前后树脂性能进行对比研究。结果表明:环氧与催化剂混合物在40℃时黏度低于1 Pa·s,且能维持超过214 min,能够满足湿法缠绕的工艺需求;环氧含量低于10 wt%时,起始固化温度不超过77℃,在80℃的凝胶时间为30min左右,仍满足低温快速固化要求;当TDE-85含量为10 wt%时,树脂浇铸体力学性能最优,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别为46.2、83.4 MPa、10.8 kJ/m^2;但环氧的加入对氰酸酯的吸湿性和耐热性能均有一定负面的影响。

硼酸铝晶须增强环氧树脂和双马来酰亚胺树脂体系的研究

本文以硼酸铝晶须为增强剂 ,以 4 ,5 环氧环己烷 1,2 二甲酸二缩水甘油酯 (TDE 85 ) 甲基纳狄克酸酐 (MNA)、N ,N′ 二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺 (BMI) O ,O′ 二烯丙基双酚A(BA)体系分别作为基体制备晶须增强复合材料。研究了晶须对树脂的尺寸、表面处理方法、含量对树脂体系力学性能和热性能的影响 ;通过扫描电子显微镜 (SEM)分析了浇注体的弯曲、冲击断口 。

碳纤维湿法缠绕环氧复合材料在西安问世

最近西安航天复合材料研究所以TDE-85和AFG-90为主体树脂，混合芳香胺为固化剂，研究了一种适合于碳纤维复合材料湿法缠绕成型的树脂配方。据专家介绍，该树脂的黏度低、适用期长，其浇铸体具有优异的力学性能，用其制备的T-700碳纤维缠绕复合材料界面黏结性好，NOL环层间剪切强度达到66．8MPa，拉伸强度达到2．44GPa。